KR960002023Y1 - 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치

제1도 (a)는 종래의 조속기가 설치된 분배형 연료분사펌프의 단면도

(b)는 종래의 터보 과급기가 구비된 분사펌프의 부분 발췌 단면도

제2도 (a)(b)는 제1도의 (a) 및 (b)에 대한 회전수변화에 따른 연료분사량의 관계를 나타낸 성능선도

제3도는 본 고안 실시예의 분사량 조절장치의 부분 단면도

제4도는 본 고안 실시예의 회전수 변화에 따른 연료분사량의 관계를 나타낸 성능선도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 펌프 110 : 실린더

111 : 유입공 120 : 피스톤

121 : 오리피스관 130 : 조절부재

131 : 편심축 140 : 조절스프링

142 : 조정나사 150 : 작동핀

160 : 조절레버

본 고안은 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치, 더욱 상세하게는 분배형 연료분사펌프에 있어 임의의 엔진회전 속도에 맞춰 연료의 분사량을 자유로이 조절하여 최적의 엔진성능 보상 받을 수 있도록 한 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤엔진은 저속 회전에서 엔진의 회전수가 변화될때 이 변화량에 민감하게 연료 분사량이 증가하지 않을 경우 공연비의 저하로 인하여 엔진효율이 떨어지는 현상이 일어나므로, 최적의 엔진성능을 얻기 위해서는 엔진의 회전수 변화에 민감하게 연료량을 가감 조절해야 한다.

위와 같은 엔진성능을 보상 받기 위한 분사량 조절장치로서, 엔진의 회전수에 따라 동작되는 플라이 웨이트의 원심력을 이용하여 연료분사량을 결정짓는 콘트롤 슬리브를 연동시키게 된 조속기가 공지되어 있다.

그러나 상기의 조속기에 의한 분사량 조절장치는 콘트를 레버의 작동에 따라 조속기 슬리브와 텐션레버 및 콘트롤 슬리브의 동작거리가 설정되어지므로, 필요순간에 따라 적절하게 증감시킴 수 없었다.

다만, 터보 과급엔진에서 엔진회전수가 상승할때 실린더에 보내게 되는 흡입공기를 강제로 연료분사장치에 압송시켜 연료의 분사량을 일정하게 증가시키기 위한 기술이 본 출원인의 선출원 고안(출원번호 93-13484)에서 제안된 바 있다.

즉, 상기 기술은 공기가 흡입되는 측으로부터 진공실 진동판, BCS(BOOST DOMPENSATOR STOPPER)스프링, 조절봉 작동핀 및 레버등으로 구성되고, 이 BCS레버는 텐션레버를 통하여 연료분사량을 결정짓는 통상적인 콘트롤 슬리브에 결합된 것이다.

따라서 공기 흡입구를 통해 진동판의 윗부분으로 형성된 진공실에 흡입압력이 작용하여 진동판의 아래로 설치된 BCS스프링의 장력 보다 큰 압이 가해질 경우, 상기 진동판에 연결된 조절봉이 따라 내려 가게 되고, 이 조절봉은 그 외주면에 접촉된 핀을 연동시키므로 핀 반대 쪽에 연결된 BCS레버를 움직이게 되며, 이 BCS레버는 텐션레버를 통해 콘트롤 스리브를 움직이므로써, 최종적으로 연료량을 조절하는 것이다.

그러나 이와 같은 흡입압력의 변화를 이용한 터보 과급엔진의 분사량 조절장치는 공기압에 의해 동작되는 진동판의 작동범위내에서 일정한 양 만큼 분사량을 증가시킬 뿐, 회전수에 따른 분사량을 자유롭게 변화시키지는 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 위와 같은 종래의 분사량 조절장치의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 임의의 엔진회전수에 민감히 대응하여 연료분사량을 자동 조절하여 최적의 엔진성능을 얻을 수 있는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

위와 같은 본 고안의 목적은 분사펌프내부에서 발생되는 압력에 의해 콘트롤 슬리브를 동작시켜 연료분사량을 제어하는 분사량 조절장치를 제공함으로써 달성된다.

상기의 분사량 조절장치는 분사펌프의 내부압력에 의해 승강동작하는 피스톤과, 이 피스톤에 일면이 접촉되고 피스톤에 대응하는 타측면에는 장력조절수단이 접촉된 조절부재와, 이 조절부재에 의해 콘트롤 슬리브를 연동시키는 통상적인 구조로 구성되어 있다.

따라서 분사펌프의 내부압력변화에 의해 피스톤이 동작되며 편심캠으로 되어 있는 조절부재를 동작시켜 이의 반대측에서 가해지는 스프링의 장력을 초과할 경우 콘트롤 슬리브의 슬라이딩 범위를 변화시켜 디젤엔진용 연료분사량을 증감시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 분사량 조절장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도(a)는 종래의 분배형 연료분사펌프의 일반적인 구조를 나타낸 것으로, 구동축 (1)의 회전에 의해 원심력이 발생하는 플라이 웨이트(2)와, 이 플라이 웨이트에 의해 슬라이딩 되고 그 선단으로 접촉된 텐션레버(4)를 요동시키는 조속기 슬리브(3)와, 상기 텐션레버(4)의 요동에 의해 플런저(5')를 움직이게 되는 콘트롤 스리브(5)로 구성되어 있다.

상기 콘트롤 슬리브는 펌프하우징의 외축으로 설치된 콘트롤 레버(6)를 조작함으로써 이에 연결된 스프링과 텐션레버에 의해 이미 그 작동거리가 제한되어 있으므로 분사량을 자유로이 조절할수 없었다.

또한, 제1도(b)는 터보 과급기가 설치된 분사펌프에 관한 것으로, 공기흡입구(12)를 통하여 외부로부터 진공실(11)에 유입되는 공기압에 의해 동작하는 진동판(10)과, 이 진동판의 저면에 공기압에 대응하는 BCS(20)이 개재되게 일체로 형성된 조절봉(13)과 이 조절봉의 상하동작을 수평방향으로 전환시켜 주는 핀(30)과, 이 핀의 슬라이딩 동작에 의해 텐션레버(50)와 콘트롤 슬리브(51)를 연동시켜 BCS 레버(40)로 구성되어 있다.

그러나 위와 같은 외부의 공기압에 의한 터보 분사량 조절장치는 진동판(10)의 상하 변화 범위내에서 분사량이 증감될 뿐 회전수에 따라 자유로이 분사량을 조절할 수 없으므로 최적의 성능 보상이 불가능하였음은 위에서 설명한 바와 같다.

한편, 제2도(a)(b)는 상기 제1도 (a)(b)와 같은 구조하에서 엔진의 회전수 변화에 따른 연료 분사량의 관계를 성능 선도로 나타낸 것으로, 조속기에 의한 조절장치(가)에 비해 BCS장치를 가진 터보엔진(나)에서 분사량의 조절이 약간 진보하였음을 알 수 있다.

제3도는 본 고안 실시예의 분사량조절장치를 나타낸 것으로써, 펌프

(100)의 적정위치에 형성된 실린더(110)의 일측의 유입구를 통해 유입된 압력에 의해 동작되는 피스톤(120)이 설치되며, 이 피스톤에는 실린더(110)의 일측의 유입공(111)을 통해 유입된 압력을 고압으로 변환시켜 구동력을 얻기 위한 오리피스관(ORIFICE)(12)이 형성되어 있다.

또한 상기 피스톤(120)의 상면에는 편심축(131)에 의해 지지된 조절부재(130)의 일면이 접촉되고 이 조절부재의 타측면에는 피스톤(120)의 동작에 대응하여 반발력을 가하는 조절스프링(140)의 시트(141)가 접촉되어 있으며, 조절스프링(140)이 설치된 실린더(110)의 상단부에는 조절스프링(140)의 초기장력을 조절하는 조정나사(142)가 결합되어 있다.

한편, 상기의 조절부재(130)는 편심캠 형상으로 되어 있으며, 편심캠의 외주면에는 실린더(110)의 측벽을 관통하여 일단의 실린더의 외측으로 설치된 조절레버(160)애 접촉 연결된 작동핀(150)의 타단이 외접되어 있으며, 상기 조절레버(160)는 공지한 바와 같이 콘트롤 슬리브(171)의 작동거리를 제한하는 텐션레버(170)에 연결되어 있다.

제4도는 본 고안의 실시예의 분사량 조절장치에 의해 엔진의 회전수가 변화될 경우 그에 따른 연료 분사량의 관계를 실명하기 위한 성능선도에 관한 것이다.

따라서, 상기와 같은 본 고안의 실시예의 분사량 조절장치는, 엔진의 회전에 의해 연료분사 펌프(100)내에서 발생되고 증감하게 되는 압력변화를 이용한 것으로, 펌프(100)의 일측으로 형성된 실린더에 그 일측의 유입공(111)을 통해 압력이 전달되므로써 피스톤(120)이 동작된다.

펌프(100)에서 형성된 압력만으로는 피스톤(120)의 동작에 한계가 있으므로, 피스톤에 가해지는 압력을 이 피스톤에 형성된 오리피스관(121)을 통과 시켜 고압으로 변환시킨 상태에서 실린더(110)의 내주벽에 반사시키므로써 얻어지는 구동력에 의해 피스톤(120)을 동작시킨다.

상기 작용에 의해 피스톤(120)이 상승되면 편심축(l31)을 기점으로 조절부재(130)가 요동되며, 이 조절부재를 구성하는 편심캠에 접촉된 작동핀(150)이 슬라이딩 되어 타단으로 접촉된 조절레버(160)를 움직여 준다.

한편, 상기 피스톤(120)의 동작방향에 대응하며 조절부재(130)의 타측에는 조절스프링(140)의 탄성력이 가해지는 시트(141)가 접촉되어 반력을 가하므로서 조절부재(130)를 복원시키는 작용을 하게 되고, 특히 조정나사(142)의 조작에 의해 조절스프링(140)의 초기 장력을 가감하여 피스톤(120) 및 조절부재(130)의 작동범위를 제한하게 된다.

그러므로 상기 조절부재(130)는 엔진과 이에 의해 구동되는 펌프(100)의 상태에 따라 작동범위가 자유롭게 변화되고, 조절부재에 접촉된 조절핀(150)의 슬라이딩 거리도 변화되어 조절레버(160)의 위치 또한 수시로 변위된다.

이러한 연결된 동작을 콘트롤 슬리브(171)의 슬라이딩 거리를 설정 제한하는 텐션례버(170)의 정지 위치를 수시로 변화시켜 연료의 분사량을 최적 상태로 조절한다.

즉, 제4도에서와 같이 예시된 본 고안의 성능 선도를 제2도에 예시된 종래의 성능선도와 비교할때 엔진의 회전수가 증가되는 순간 연료분사량이 민감하고 자유로이 조절됨을 알 수 있다.

위와 같은 본 고안의 실시예는 펌프의 내부압력을 이용하여 피스톤

(120), 조절부재(130) 및 조절핀(150)을 연동시켜 콘트롤 슬리브의 작동거리를 제한토록한 구조이나, 본 고안의 분야에서 통상의 지식을 가진자가 펌프의 내부압력을 이용하여 콘트롤 슬리브의 작동거리를 제한 하므로서 분사량을 조절토록 하는 기술은 모두가 본 고안의 기술 범위에 속하는 것이다.

이와 같은 본 고안은 엔진 회전수와 연료분사 펌프의 상태에 따라 연료분사량을 자유롭고 민감하게 조절하여 최적의 엔진 성능을 보상 받을 수 있는 효과가 있으며, 아울러 연료의 연소율을 증가시켜 엔진 효율을 높이고 공해 배출물을 줄일 수 있게 됨은 물론 연료를 절감할수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 펌프(100)의 내부에 구비되는 실린더(110)에 설치되어 펌프의 구동시 발생되는 내부압력에 의해 동작되는 피스톤(120)과, 이 피스톤의 상단면에 접촉설치되고 편심축(131)을 기점으로 피스톤(120)의 승강동작에 의해 요동되는 조절부재(130)와, 상기 피스톤에 대응하여 작용하게 조절부재(130)의 타측부에 접촉되어 탄성력은 제공하기 조절스프링(140)과, 상기 조절부재(130)의 외주면에 일단이 접촉되어 슬라이딩되는 작동핀(150)을 포함한 구성을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사량 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 펌프(100)에서 발생된 압력을 피스톤(120)에 공급하게 실린더(110)의 적당위치에 적어도 하나 이상의 유입공(111)이 형성됨을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 피스톤(120)에 공급되는 압력을 고압으로 변환시켜 실린더(110)의 내부면에 분사될 수 있도록 상기 피스톤(120)에 오리피스관(121)이 형성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 조절부재(130)가 편심캠 형상으로 된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 조절스프링(140)의 장력을 조절하게 조정나사(142)가 설치되어 조절부재(130)의 초기위치를 가변할 수 있게 된것을 특징으로 하는 디젤엔진용 연료분사펌프의 분사량 조절장치.